156517. lajstromszámú szabadalom • Kettős emissziós rétegű izzókatód és eljárás annak előállítására

3 156517 4 anyagot, majd a bevonatot 1500—1750 C°-on rázsugorítjuk a magfém felületére anéll ül, hogy a pórusokban elhelyezkedett emisszióaktív anyag számbaj övő része elpárologna. Ezután az aktív anyagot tartalmazó zsugorított fémbevonattal ellátott volfrámspirálra ugyancsak mártással felvisszük hevítve oxiddá alakuló bárium-, kalcium- és stronciumvegyületeknek kötőanyagként nem szenesedő műgyantát tartalmazó szerves oldószeres szuszpenzióját. Ezt a réteget utóbb, a fénycsőkészítés során vákuumban izzítva a megfelelő oxidokká alakítjuk át. Meglepetéssel tapasztaltuk, hogy ha az emiszszióaktív vegyületet tartalmazó zsugorított fémbevonattal ellátott volfrámspirálra sokkal vékonyabb aktív oxidbevonatot alkalmazunk, mint az egyréteges fénycsőkatódok oxidrétege — V:)—V4 olyan vastagságút — akkor a találmány szerinti kettősrétegű fénycsőkatódok élettartama nemcsak hogy nem csökken, mint a vékonyabb emittáló réteg miatt várható lenne, hanem lényegesen megnő az eddig használatos egyréteges fénycsőkatódok élettartamához képest. Tapasztalatunk szerint a találmány szerinti kettősrétegű fénycsőkatód vékony külső oxidrétegével emissziós tulajdonságok tekintetében felülmúlja a vastag oxidréteges egyréteges fénycsőkatódokat, ami feltehetően a belső réteg érdessége okozta felületnövekedésnek tulajdonítható. Az pedig, hogy a találmány szerinti kettősrétegű fény csőkatód élettartama meghaladja az egyrétegűek élettartamát, egyrészt annak köszönhető, hogy a külső oxidréteg különösen jól köt a volfrámszál egyenetlen, érdes felületű zsugorított fémbevonatán, behatolva annak pórusaiba, és ezért nem pattogzik, porlik le, másrészt annak, hogy a belső zsugorított fémréteg harántellenállása szinte elhanyagolhatóan csekély, a vékony oxidrétegé pedig igen lényegesen kisebb az egyréteges fénycsőkatódok harántellenállásánál, s ennélfogva az egyenletesen kis harántellenállású bevont wolfrámspirálon a gázkisülés talppontja nem koncentrálódik egyes kis harántellenállású pontokra, hanem elterül, úgyhogy az oxidréteg nem hevül helyileg túl, nem megy gyorsan tönkre. A zsugorított fémrétegben a fémpor szemcséi egymással és a magfémmel kohéziós kötésben vannak. Ez a szivacsos réteg kevésbé rideg, mint a tömör fém, ennélfogva sokkal jobban, elporladás nélkül tűri a be- és kikapcsoláskor előálló nagy hőmérsékletváltozásokat. A belső réteg anyagául volfrám és molibdén ötvözete bizonyult legalkalmasabbnak, 10—40, előnyösen 20—30% volfrámtartalommal, emiszszióaktív vegyületként pedig báriumaluminát vagy előnyösebben báriumkalciumaluminát, a' réteg teljes súlyára számítva 10—60, előnyösen 25—40% mennyiségben és 1 mól alumíniumoxidra számítva 1—6, előnyösen 1,5—3 mól báriumoxid és 0,0—0,3 mól kalciumoxid tartalommal. A külső oxidréteg bárium-, kalcium- és stronciumoxid keveréke, előnyösen 1,5—2,5 mól báriumoxid, 1,5—2,5 mól kalciumoxid és 0,5—1,5 mól stronciumoxid arányban. A találmány szerinti kettős rétegű fénycsőkatódok a szokványos fénycsőelőtéttel és gyújtóval 5 kifogástalanul gyújtanak, és a spirálra felvitt emittáló anyag elosztásának a felviteli egyenetlenségek okozta szórása nem okoz gyújtási nehézséget. összehasonlító mérésekkel megállapítottuk, 10 hogy a zsugorított báriumaluminátos alapréteg elektronkilépési munkája a tiszta volfráménak V'2-e, optimális működési hőmérséklete 1300— 1400 K°. A kettős emittáló réteg elektronkilépési munkája pedig a volfráménak 73-a, tehát a J5 szokványos oxidkatódokra jellemző érték, optimális hőmérséklete pedig 1000—1200 K°. A találmány szerinti kettős emittáló rétegű izzókatóddal készült fénycsövek élettartamának meghatározására és az azonos szerkezetű és mé-20 retű szokványos egyrétegű izzókatódos fénycsövek élettartamával való összehasonlítására 1:4 arányban gyorsított élettartam-vizsgálatokat végeztünk oly módon, hogy az általánosan alkalmazott 3,5 torr argonnyomású fénycsövek he-2^ lyett 0,5 torr argonnyomással töltött fénycsöveket hasonlítottuk össze. Ilyen fénycsövekben az argon fékező hatásának csökkenése következtében oly mértékben fokozódik a higanyionok becsapódása az izzókatódra, hogy annak élettartama tapasztalat szerint Ví-ére csökken (lásd E. F. Lowry: Illuminating Engineer. 1948 február, 141—154. oldal.)..' A gyorsított vizsgálatok során a találmány szerinti izzókatóddal készült nyolc fénycső közül hat 2300, 3380, 3400, 3480, 3640, ill. 4200 üzemc óra alatt éget ki, kettő pedig még 5130, ill. 5200 órai üzem után is működött, tehát a találmány szerinti izzókatódok átlagos élettartama meghaladta a 3840 üzemórát. Viszont az összehasonlításképpen azonos körülmények között vizsgált Egyesült Izzó gyártmányú kilenc „Tungsram" fénycső 380, 850, 1290, 1580, 1710, 1910, 2160," 2660, ül: 3800 óra alatt kiégett, ami 1820 átlagos üzemóra élettartamnak felel meg. Eszerint a találmány szerinti kettősrétegű izzókatóddal ké-45 szült fénycsövek élettartama az 1:4 arányban gyorsított vizsgálat során több mint kétszerese volt a szokványos izzókatóddal készült fénycsövek élettartamának. Minthogy a fénycső hosszabb élettartama el-50 sősorban az izzókatód nagyobb ellenállóképességének a következménye, az üzemi paraméterek kellő megválasztásával az élettartamban mutatkozó nyereség átváltható nagyobb felületi fényességre, nagyobb összes fényáramra és jobb 55 fényhatásfokra, például a töltőgáz összetételének megváltoztatásával és nyomásának csökkentésével. Ily módon ugyanis megnövelhető a fénycső fluoreszkáló bevonatában látható, fényt gerjesztő ultraibolya higanyszínképvonalak intenzitása. 60 Ha tehát a szokványos 3,5 torr gáznyomású fénycsövek névleges 7000 üzemóra élettartamára állítjuk be a találmány szerinti izzókatódal készült fénycsövek élettartamát, akkor csökkenthetjük az adott megvilágítás létrehozására szükgg. séges fénycsövek számát, illetve a szokványos 2